雾化微喷灌溉技术在香菇种植中的应用研究

2023-04-15宋向东

新农民 2023年6期

宋向东

（黑河市爱辉区幸福乡乡村振兴发展服务中心，黑龙江黑河 164300）

我国是世界上最大的香菇生产国之一。由于香菇品质优良，风味独特而深受广大消费者青睐。香菇具有较高的营养价值和药用价值，市场需求量大，价格较为稳定。根据我国目前香菇生产使用水平及土壤条件来看，传统的灌溉方式存在着灌水量大、浪费水资源的现象；且灌水方法单一、水耗高、灌溉成本高。所以，研究一种新的灌溉技术是必要的。

1 技术原理

该技术采用喷雾微喷灌溉技术，通过在地面铺设喷灌管道，将雾状水喷射到作物表面形成一定直径和高度的水珠，并在作物表面形成水膜，从而实现节约用水增效的目的[1]。该技术对香菇种植过程有着极为重要的作用。利用它可以有效提高工厂化栽培大棚内作物的含水量。使其更适宜香菇生长，提高产品质量。该技术通过调节雾化水的密度和流量，以达到控制供水速度慢、水量大均匀的目的。通过微喷设备将水雾化成微小的雾滴向空气中扩散，利用微喷设备本身的压力差作用，直接将水喷洒到作物表面形成水膜。这种方式是一种无土栽培技术，通过改变水膜的渗透系数和透气性，能够使作物内部水分得到充分的吸收和利用，提高产量与质量。微喷灌溉技术能够大大提高香菇产量与质量，节约水资源，同时也减少了香菇病虫害产生。从而降低了用水量和用肥量。

2 试验设计

2.1 试验材料及方法

试验地点为某省某市杨某镇香菇种植基地。试验地海拔770~775m，平均海拔为520m，年平均气温24.8℃，年降雨量644.5mm，无霜期120~170d。试验用水为该生产基地自产水，采用管道供水，并用三通阀供水，配有水泵。试验主要由一组5个独立处理组成，每个处理5个品种。在种植过程中，每隔10d对每个组培种菌袋内菌丝生长情况进行监测，方式与传统灌水方式相同。每个处理设一个试验小区，每个小区设三个重复，每个重复设3个处理，每2个处理设1个重复。每个处理设8个重复。采用雾化微喷灌溉方式，将灌溉水添加到培养料中制成香菇原种，在温室内人工培养成不同类型的香菇原种，按不同密度分级放入培养料中，进行培养料湿球菌落计数及菌落计数测定[2]。并对生产中发生的病虫害进行防治。培养料采用多菌灵拌种。

2.2 数据采集与分析

雾化微喷灌溉技术采用的测量仪器是一种全自动数据采集系统，仪器功能强大、应用广泛。该自动化仪可将采集到的数据自动地传输到计算机中进行分析，并能够输出多个数据报表。如：采集到气温（℃）、相对湿度（%）、空气温度（℃）等重要气象数据；采用LS2型无线传感器实时监测农田土壤湿度，对灌溉作物进行监测；通过分析处理得到作物产量、品质和病害变化情况；采用 ArcGIS对设备进行现场总线连接，现场总线将采集回来的数据上传至控制中心计算机网络[3]。该自动化系统的主要特点是自动精确地对灌溉情况进行数据分析与记录，并通过 GPRS远程网络，将监测的数据发送到控制中心计算机网络，使控制中心计算机可通过联网获取相应的数据。该系统包括有实时水温及湿度检测功能。实时水温测量、温湿度分析与记录三个功能模块；湿度测量值为单位升/千克，采用差值分析法，分别计算出不同时刻空气相对湿度（%）、土壤含水量（%）和空气温度。

2.3 结果与讨论

香菇栽培采用低压喷雾技术，滴灌效果良好，滴灌均匀度较好，出菇率和质量均达到最佳。在试验中香菇对微喷最敏感，微喷对香菇产量影响最大。根据试验结果表明，经过0.15 mm以上微喷孔径较小，0.15 mm以下微喷孔径较大，0.15~0.25 mm微喷孔径较小、微喷滴灌效果明显。微喷工艺在我国具有悠久的历史，发展至今已经取得了巨大的成功。微喷技术是利用小喷嘴产生微小水雾并利用微喷孔进行喷洒的一种灌溉方式，该方法具有无污染的特点。微喷工艺能够有效提高微喷孔中水面积和有效增加空气中水溶氧，改善土壤理化性质等一系列优点，可以有效缓解香菇生产中存在的环境污染问题。试验结果表明，微喷工艺可有效降低香菇栽培过程中对水资源的浪费，显著降低田间水分蒸发损失，有效提升了香菇品质和产量。微喷技术可有效改善香菇的出菇率和香菇品质，从而大大降低了生产成本，并提高了香菇总产量和质量。

3 雾化微喷灌溉技术在香菇种植中的应用策略

3.1 水肥调控系统设计

目前，我国是农业大国，在农业生产中应用滴水灌溉设备较多。微喷灌溉应用的滴水方式主要有以下几种：滴灌、喷灌（滴灌可直接应用）等系统。滴灌由于操作简单安全卫生，具有成本低而普及度比较高的优点。漫灌可减少大水漫灌的缺陷和不足之处，同时也是控制环境湿度的有效方法；漫灌操作简单，维护成本较低；漫灌可以减少水资源浪费；减少了灌溉过程中对环境的污染；避免了传统滴灌的施肥现象；对土壤的破坏少，在节约水资源、保护环境方面具有明显的优势；在土壤板结的情况下不宜使用。与滴灌相比，漫灌在投资、维护上相对较少。

而要应用滴灌技术，则需配套微灌自动化设备，对滴灌进行控制。当土壤湿度不足时/土壤不能满足滴灌时，要使用微灌设备进行管理。目前，国内普遍采用这种方法，采用微灌技术，对灌溉条件进行调节来减少滴灌对环境污染。同时，利用滴灌设备对土壤进行快速灌溉。但是存在很多不足之处：滴灌精度较低，需要一定时间才能实现均匀灌溉；节水不够明显；部分地区干旱严重时不能自动灌溉；微灌设备自动化程度低等问题，使微喷技术还处于发展阶段。

3.2 微喷灌溉机的选择

微喷灌溉机的工作原理是通过泵和压力泵，将压力水从管道输送到地面。微喷灌溉机通过微耕机，将水输送到菇棚中的各个角落，使其均匀地吸收和蒸发水分，并充分利用土壤的水分。微耕机可以使土壤含水量保持在90%以上，能使土壤保持湿润。此外，微耕机可以实现自动灌溉模式，不需要人工看管。在实际应用中，微耕机具有以下特点：（1）微耕机价格低廉；（2）无须专人看管，不需要像喷灌机械一样在田间操作；（3）灌溉均匀，减少了对水的浪费；（4）微耕机可以完全控制水的流量及湿度；（5）微耕机可以进行自动喷雾灌溉；⑥微耕机方便管理使用和维护管理。

微喷灌主要由三部分组成，分别是水源、压力、流量。按照水源，微喷灌溉设备可以分为井灌机和水灌机。井灌机具有流量大、扬程高、节水灌溉等特点，但造价较高。井灌机适用于低洼地区和多雨地区，由于水源易被污染、地下水位较高以及长期使用有一定的安全隐患，因此只适用于少量地块。压力和流量选择，应根据作物的生长要求和灌溉面积确定。随着智能控制技术的发展和完善，水灌机可以自动控制水泵工作，不需要人工操作。对于无人化种植示范区而言，可以利用智能控制装置实现远程调控及数据处理，并通过人工进行喷洒任务的自动完成及灌溉操作，从而提高了作业效率，减少人工劳动成本等。通过使用微喷灌溉系统，有效地控制了农田的水量、温度等环境因素，既降低了田间的水分需求，又保证了食用菌正常生长的需要。

3.3 水肥调控技术

在菌棒生长期间，应保持足够的水分和营养。以保证菌棒正常发育和产量的持续增加和质量的稳定。

在栽培阶段，应定期对菌棒进行浇水，以保证土壤水分适宜，菌棒的生长条件是土壤保持湿润，香菇的生长对水有特殊的要求。在这一阶段，建议施用适量肥料，以满足菌菇对水分的需求，确保生长环境的湿度，有利于香菇的生长。为了提高土壤湿度，建议将微喷洒技术用于整个种植过程，具体做法是将土壤湿度控制在60%~70%，然后设置微量喷淋装置，使土壤湿润至适宜的湿度水平，最后再将微量喷淋装置连接到微喷装置上，进行微喷灌溉。为了促进香菇健康成长，一般使用三种肥料进行滴灌。第一种是缓释肥（即尿素），这种肥料含有氮、磷等元素.对于预防土传病有良好的效果；第二种是水溶性肥（即碳酸氢铵）；第三种是缓释肥（即氯化钾）。缓释肥能迅速补充菌袋中养分，补充香菇生长所需水分，供给营养吸收，而氯化钾可加速土壤墒情蒸发、促进土壤快速吸收等作用。缓释肥的主要特征是促进基质与菌丝间的微生物活动和菌体成熟度，提高生长速度，增强菌柄原基活力，提高生物产量等作用。

3.4 注意事项

雾和空气的相互作用，导致很多不合理的灌溉方法被破坏，甚至导致不必要的损失。因此，在工作中。必须注意以下两个方面：

第一，应使用干净的水管。不要让有污垢的水进入滴灌管道中，也不要在滴灌系统的底部放置污垢物。如果污垢物沉积在滴灌管道中，水将无法通过。因此，必须注意选择合适的管路和阀门。第二，管道清洗时不要触碰其他部位或使用其他东西。要注意各种保护方法，以防损坏设备。

3.5 播种与出菇管理

香菇属于典型的冬春季出菇蔬菜，具有明显的季节性特征。冬春季的温度相对较低且干燥，温度较高时，特别是在夏秋季节，是接种和管理最为关键的时期。在冬春季栽培香菇时，应采用雾化微喷灌溉技术代替传统常规灌溉方法来进行香菇苗的接种，以实现低温条件下出菇要求，且保证香菇产量及品质稳定。根据不同的环境条件，可以选用不同的接种工艺设备来进行香菇菌种接种。

经过30d左右，待所有孔洞均全部被打开，土壤墒情良好时即可进行播种培育。在播种前，将菌种均匀地洒在床面上覆盖薄膜厚度为10~15cm；将出菇口用喷雾器向床面上喷洒湿润喷雾，使床面湿润，达到出菇期对土壤含水量要求；在出菇期间，要保持室内温度在20℃左右，湿度保持70%~80%。由于菌种培养时间较长，因此，可采用分室分段培养方式，将菌种分别于6个不同产菇阶段培养后出菇。分室种植的最大优点就是能够有效控制出菇温度及湿度，提高出菇质量和产量。出菇期适宜温度为12~15℃，最适湿度为60%~70%；昼夜温差大于10℃，以促进菇体生长。出菇期结束后需要对发菌情况进行检查，若发现发菌过快或过慢而出现不正常情况时，应及时将菇体挖出将其丢弃到一旁；若菌丝生长速度过快或过慢，则要及时对菇体重新培养。根据上述情况计算出菇期需要掌握3个阶段：发蛋期、发菇期和收蛋期。出菇期需要根据出菇期情况及时调整管理方法，从而确保其正常出菇。收蛋期需要将出菇期延长至15~20d；发菌期可以采用人工辅助控制的方法，在菇床上安装多个喷嘴实现自动喷水控制。

3.6 预防病虫害的方法与措施

从香菇生长期来看，有几个主要的病虫害会对其生长造成影响。常见的一种病虫害就是白粉病。该病害危害严重，容易造成菌棒破损、变形、腐烂。菌棒的培养料中一般含有少量的农药残留，若不及时处理就会对其品质造成影响。

针对该病害，应采取以下措施：一是在香菇栽培前，及时对培养料进行消毒，避免污染环境；二是在菇棚中安装纱窗，以阻隔菌棒接触外界害虫；三是对于栽培袋来说，其使用时间应短于其他塑料薄膜栽培袋；四是接种后，每天喷施一次杀菌剂，主要预防病毒感染，可选择0.1%的多菌灵、25%的三唑磷等药物进行喷洒治疗。通常情况下，不需要专门选用化学药剂来防治白粉病。除此之外，还可以采用物理方式进行防治白粉病。一方面，用小功率直流电直接喷洒在培养料表面，既能减少对其他植物和动物的危害程度，还能减轻粉尘的污染程度。另一方面，用高压水枪向地面均匀喷洒雾化微喷系统中的水溶液，与雾化微喷系统的微喷管道接触并形成水膜而抑制白粉病。

3.7 环境控制

香菇对温度有一定的要求，温度越高，香菇对生长的要求越高。在食用菌生产过程中，应采用自动控制技术，并结合自然条件，利用现代化科学手段，通过设定和调整栽培环境，实现香菇生长发育调控。

采用自动控制技术后，香菇栽培温度由原来的20~25℃，降到15~20℃，并且可保持在8~10℃。同时，温度与湿度也有密切关系。栽培室内空气相对湿度应保持在80%~90%，才能满足香菇生长发育需求。同时，还需要严格控制相对湿度，以防止香菇发生畸形菌和菌丝被烧坏等病害。室内湿度控制可通过控制通风与喷水来实现，通风应保持在25~30℃。在通风条件好的地方，可以使用风扇、地灯、紫外线灯来对室内环境进行调节。